沉淀池的設計

1、沉淀池的設計沉淀池的設計 (豎流沉淀池及輻流沉淀池） 本節(jié)提示本節(jié)提示 課程主要內(nèi)容 掌握 沉淀池的構造、分類 豎流、輻流式沉淀池的特點 難點 豎流式沉淀池設計中，泥斗的正確設計與計算 沉淀池設計時需考慮的問題: 沉淀池類型 表面負荷率/固體負荷率 沉淀高度 進水形式與布(配) 水 出水堰的設置與負荷率 浮渣的清除 按水流方向分 平流式輻流式豎流式 池型：長方形 一端進水,另一 端出水 貯泥斗在池進口 池內(nèi)水流由下向上池內(nèi)水流向四周輻流 池型:多為圓形, 有方形或多角形 池中央進水，池四周出水 貯泥斗在池中央 沉淀池的分類 沉淀池的運行方式 連續(xù)式 污水中可沉顆粒的沉 淀在流過水池時完成，這

2、時可沉顆粒受到重力所造 成的沉速與水流流動的速 度兩方面的作用 污水連續(xù)不斷 地流入與排出 污水中可沉淀的懸浮 物在靜止時完成沉淀過 程，由設置在沉淀池壁 不同高度的排水管排出 工作過程：進水、 靜止、沉淀、排水 間歇式 沉淀池三種流態(tài)沉淀池三種流態(tài) 表1 城市污水沉淀池設計數(shù)據(jù) 沉淀池類型 沉淀時 間 (h) 表面 水力負荷 m3/(m 2h) 每人每 日 污泥量 (g/人d) 污泥 含水率 (%) 初次沉淀池 0.52.01.54.516329597 二次 沉淀 池 生物膜 法后 1.54.01.02.011269698150 活性污 泥法后 1.54.00.61.51432 99.299

3、. 6 150 對不同的處理水質(zhì)，不同池型（功能）參數(shù)選擇 范圍差別較大，設計時應進行沉淀實驗確定參數(shù) 范圍，城市污水廠沉淀池的水力負荷、停留時間 以及處理泥量可參考下表數(shù)據(jù)： 一、豎流式一、豎流式 池型可用圓形及正方形。水由設在池中心的進水管自上而下 進入池內(nèi)（管中流速應小于30mm/s），管下設傘形擋板使廢水在 池中均勻分布后沿整個過水斷面緩慢上升，懸浮物沉降進入池底 錐形沉泥斗中，澄清水從池四周沿周邊溢流堰流出。池的一邊靠 池壁設排泥管。為了池內(nèi)水流分布均勻，池徑不宜太大，一般采 用4-7m，不大于10m。 優(yōu)點：排泥方便，管理簡單，占地面積小 缺點：池子埋深大，施工困難，對沖擊負 荷和

4、溫度變化的適用能力較差，造 價較高，池徑不易 過大，否則布水 不均。 適用條件：適用于處理水量不大的小型污水處理廠 主要設計主要設計 （1）中心管面積與直徑 f1=qmax/v0 d0=4f1/ 式中f1 中心管截面積，； d0 中心管直徑，m； qmax每一個池的最大設計流量，m3/s; v0中心管內(nèi)流速，m/s;一般0.03m/s （2）沉淀池的有效沉淀高度，即中心管的高度 h2=3600vt 式中 h2有效沉淀高度，m； v污水在沉淀區(qū)的上升流速，mm/s，如有沉淀實驗資 料，v等于擬去除的最小顆粒沉速u，如無則v用0.5- 1.0mm/s，即0.0005-0.001m/s t沉淀時間，

5、一般采用1.0-2.0h（初沉淀池）；1.5-2.5h （二次沉淀池）。 11 （3）中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度 h3=qmax/v1d1 式中h3 間隙高度，m； v1 間隙流出速度，一般不大于40mm/s ； d1喇叭口直徑，m; （4）沉淀池總面積和池徑 f2=qmax/v A=f1+f2 D= 4A/ 式中f2 沉淀區(qū)面積，； A沉淀區(qū)面積（含中心管面積），； D沉淀池直徑，m。 （5）緩沖層高度h4采用0.3m （6）污泥斗及污泥斗高度 設計中，污泥斗的傾角用5560。 污泥斗的高度與污泥量有關，根據(jù)公式： W=SNt/1000 式中W 每日污泥量，m3/d； S每人每日產(chǎn)生

6、的污泥量，L/(p.d）； N設計人口數(shù)； t兩次排泥的時間間隔，初次沉淀池按2d考慮，二次沉淀池 按2h考慮。 沉淀池類型 沉淀時 間 (h) 表面 水力負荷 m3/(m 2h) 每人每日 污泥量 (g/人d) 初次沉淀池 1.02.01.53.01427 0.360. 83 9597 二次 沉淀 池 生物膜 法后 1.52.51.02.0719_9698 活性污 泥法后 1.52.51.01.51021 99.299. 6 每人每日 污泥量 (L/人d) 污泥 含水率 (%) 污泥斗的高度用截頭圓錐公式計算 h5=（D/2-d/2)tan (7)沉淀池總高度 H=h1+h2+h3+h4+h

7、5 式中H池總高度，m； h1超高，一般采用0.3m。 中心流速：中心流速： 無反射板：無反射板： 30mm/s 有反射板：有反射板： 100mm/s 流出速度：流出速度： 20mm/s 中心導流筒設計中心導流筒設計 中心管尺寸中心管尺寸 設計數(shù)據(jù) 1）池直徑或正方形邊長與有效水深的比值不大于3，池直 徑一般采用4-7m； 2）當池直徑或正方形邊長小于7m時，澄清水沿周邊流出。 當直徑不小于7m時，應設輻射式集水支渠； 3）水在中心筒內(nèi)的流速不大于30mm/s； 4）中心管下口的喇叭口和反射板要求： a：反射板板底距泥面不小于0.3mm； b：反射板直徑及高度為中心管直徑的1.35倍； c：反

8、射板直徑為喇叭口直徑的1.3倍； d：反射板表面對水平面的傾角為17； e：中心管下端至反射板表面之間的縫隙高為0.25-0.5m， 縫隙中心污水流速在初次沉淀池中不大于30mm/s，在二 沉池中不大于20mm/s； f：排泥管下端距池底不大于0.2m； g：浮渣擋板距集水槽0.25-0.5m，高出水面0.1-0.15m，淹 沒深度0.3-0.4m； h：水力停留時間t = 1.5-2h。 二、二、輻流式沉淀池 輻流式沉淀池是活性污泥法處理污水工藝過程中的理想沉淀 設施，根據(jù)進出水的布置方式，可分為：中心進水周邊出水、 周邊進水中心出水、周邊進水周邊出水。 輻流式沉淀池是一種大型沉淀池，池徑6

9、-60m，最大可達 100m,池周水深1.53.0m，徑深不小于6。機械排泥，池底坡 度不宜小于0.05。沉淀與池底的污泥一般采用刮泥機刮除，對 輻流式沉淀池而言，目前常用的刮泥機械有中心傳動式刮泥機 和吸泥機以及周邊傳動式的刮泥機與吸泥機等。 優(yōu)點：多為機械排泥，運行較好，管理較為簡單；缺點：機械 排泥設備復雜，對施工質(zhì)量要求高。 適用條件：適用于地下水位較高地區(qū)及大中型污水處理。 中心進水周邊出水的中心傳動排泥的輻流式沉淀池，為了使布 水均勻，進水管設穿孔擋板，穿孔率為10%-20%。出水堰亦采用 鋸齒堰，堰前設擋板，攔截浮渣。 刮泥機由桁架及傳動裝置組成。當池徑小于20m時，用中心傳動；

10、 當池徑大于20m時，用周邊傳動，周邊線速不宜大于3m/min,一般 采用1.5m/min，1-3r/h,將污泥推入污泥斗，然后用污泥泵排除。 中心進水周邊出水輻流式沉淀池示意圖 輻輻 流流 式式 沉沉 淀淀 池池 剖剖 面面 中心進水中心進水周邊進水周邊進水 主要設計： （1）每座沉淀池表面積和池徑 A1=Qmax/nq0 D=4A1/ 式中A1 每池表面積，； D 每池直徑，m； Qmax每一個池的最大設計流量，m3/h; q0表面水力負荷，m/*h （2）沉淀池的有效沉淀高度 h2=q0t 式中 h2有效水深，m； t沉淀時間 池徑與水深比宜用6-12. （3）沉淀池總高度 H=h1+h

11、2+h3+h4+h5 式中：H總高度，m h1保護高，取0.3m； h2有效水深，m h3緩沖層高，m，非機械排泥時宜為0.5m；機械排泥時，緩沖層上 緣宜高出刮泥板0.3m； h4沉淀池底坡落差，m； h5污泥斗高度，m。 29 （3）中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度 h3=qmax/v1d1 式中h3 間隙高度，m； v1 間隙流出速度，一般不大于40mm/s ； d1喇叭口直徑，m; （4）沉淀池總面積和池徑 f2=qmax/v A=f1+f2 D= 4A/ 式中f2 沉淀區(qū)面積，； A沉淀區(qū)面積（含中心管面積），； D沉淀池直徑，m。 （5）緩沖層高度h4采用0.3m （6）污泥斗及污泥斗高度 設計中，污泥斗的傾角用5560。 污泥斗的高度與污泥量有關，根據(jù)公式： W=SNt/1000 式中W 每日污泥量，m3/d； S每人每日產(chǎn)生的污泥量，L/(p.d）； N設計人口數(shù)； t兩次排泥的時間間隔，初次沉淀池按2d考慮，二次沉淀池 按2h考慮。 沉淀池類型 沉淀時 間 (h) 表面 水力負荷 m3/(m 2h) 每人每日 污泥量 (